CN107101937A - 一种多角度测试装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多角度测试装置及其使用方法，该装置包括第一固定环和第二固定环；两者均为弧形，相向设置，且沿弧形中部设有腰型槽；第一夹具和第二夹具的一端均设有滚柱，滚柱位于腰型槽内，滚柱旁边的夹具上设有锁紧机构，另一端用于压紧待测试试件，第一夹具与第一固定环之间设有连接有杆式驱动机，第二夹具与第二固定环之间安装有角度传感器；第一固定环和第二固定环的弧形外侧还分别连接有连接柱。该装置功能齐全，装配简单，可实现智能测试和无级调节，完整准确的测试固体火箭发动机界面粘接强度性能。此装置以及测试方法已在多个产品的界面粘接性能监控和评估中进行多次运用，取得了良好的效果。

Description

一种多角度测试装置及其使用方法

技术领域

本发明属于界面粘接性能测试技术领域，具体涉及一种多角度测试装置及其使用方法。

背景技术

固体火箭发动机壳体/绝热层/衬层/推进剂各界面良好的粘接是保证发动机装药结构完整性的关键，直接关系到产品安全性、可靠性以及使用寿命。由于发动机头部、中部和尾部粘接系统所承受的载荷方向不同，发动机在贮存、运输、吊装、点火工作时，粘接系统各部委所承受的载荷方向也会发生变化，导致粘接系统承受拉伸、剪切以及混合应力状态，因此有必要测试粘接系统在各种受载荷状态下的力学性能。目前多采用单纯拉伸、单纯剪切以及剥离的试验方法测试粘接系统的力学性能，可经过耦合计算得到界面在拉伸、剪切混合载荷下的强度，或者采用不区分拉伸、剪切应力的强度准则来衡量各界面粘接强度。国外曾经对固体火箭发动机壳体/绝热层/衬层/推进剂矩形粘接时间进行了多种角度的拉伸试验，但每次测试均要精确测量试件的拉伸角度，步骤繁琐。

发明内容

本发明提供一种多角度测试装置及其使用方法，用以达到多角度地表征和考核界面粘接性能的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多角度测试装置，包括第一固定环和第二固定环；两者均为弧形，相向设置，且沿弧形中部设有腰型槽；第一夹具和第二夹具的一端均设有滚柱，滚柱位于腰型槽内，滚柱旁边的夹具上设有锁紧机构，另一端用于压紧待测试试件，第一夹具与第一固定环之间设有连接有杆式驱动机，第二夹具与第二固定环之间安装有角度传感器；第一固定环和第二固定环的弧形外侧还分别连接有连接柱。

进一步地，所述第一固定环和第二固定环中的腰型槽对应的圆心角为90度。

进一步地，所述第一夹具和第二夹具一端设有U型槽，所述的滚柱为圆柱体，圆柱体两端与U型槽的开口固定连接，形成封闭的形状；U型槽与第一固定环和第二固定环不接触。

进一步地，所述的锁紧机构为锁紧螺钉，在U型槽上开设有螺纹孔，锁紧螺钉安装在螺纹孔内，其端部接触对应的固定环。

进一步地，所述第一夹具和第二夹具用于压紧待测试试件的一端为方框，内部中空，其一侧壁与U型槽固定连接，该侧壁对面的侧壁设有通孔，通孔内安装有滚花螺母。

进一步地，所述第二夹具上设有向第一夹具方向延伸的板体，第二固定环上设有支架，支架上设有向第一固定环方向延伸的凸板，角度传感器位于板体与凸板之间，且位于待测试试正侧面。

进一步地，所述杆式驱动机与角度传感器分别安装在该测试装置的两侧。

进一步地，所述连接柱与第一固定环和第二固定环之间均通过螺钉固定连接。

本发明还涉及所述的装置的使用方法，首先将粘贴物粘贴在两个试件之间，构成待测试试件，然后将其装入第一夹具和第二夹具之间固定；再将夹具与固定环分别连接，最后将连接柱与角度传感器分别与拉伸机测试设备连接，即可进行测试。

本发明具有以下有益效果：

1）其通过设置固定环，并在固定环内设置腰型槽，可以实现测试角度的无级调节，而且最大调节角度可达到90度，能够满足测试的要求。

2）通过角度可调的设置以及角度传感器的设置，能够精确测量试件角度，能完整的表征与考核固体火箭发动机界面在不同角度地粘接强度。

该装置功能齐全，装配简单，可实现智能测试和无级调节，完整准确的测试固体火箭发动机界面粘接强度性能。此装置以及测试方法已在多个产品的界面粘接性能监控和评估中进行多次运用，取得了良好的效果。

附图说明

图1为的本发明提供装置的结构主视图。

图2为的本发明提供装置的结构侧视图。

图3为的本发明提供装置的结构后视图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1：一种多角度测试装置，包括第一固定环1和第二固定环2；两者均为弧形，相向设置，且沿弧形中部设有腰型槽；第一夹具3和第二夹具4的一端均设有滚柱11，滚柱位于腰型槽内，滚柱旁边的夹具上设有锁紧机构，另一端用于压紧待测试试件，第一夹具3与第一固定环1之间设有连接有杆式驱动机5，第二夹具4与第二固定环2之间安装有角度传感器6；第一固定环1和第二固定环2的弧形外侧还分别连接有连接柱7。

进一步地，所述第一固定环1和第二固定环2中的腰型槽对应的圆心角为90度。

进一步地，所述第一夹具3和第二夹具4一端设有U型槽，所述的滚柱为圆柱体，圆柱体两端与U型槽的开口固定连接，形成封闭的形状；U型槽与第一固定环1和第二固定环2不接触。

进一步地，所述的锁紧机构为锁紧螺钉，在U型槽上开设有螺纹孔，锁紧螺钉安装在螺纹孔内，其端部接触对应的固定环。

进一步地，所述第一夹具和第二夹具用于压紧待测试试件的一端为方框，内部中空，其一侧壁与U型槽固定连接，该侧壁对面的侧壁设有通孔，通孔内安装有滚花螺母。

进一步地，所述第二夹具4上设有向第一夹具方向延伸的板体8，第二固定环2上设有支架9，支架上设有向第一固定环方向延伸的凸板10，角度传感器6位于板体8与凸板10之间，且位于待测试试正侧面。

进一步地，所述杆式驱动机5与角度传感器6分别安装在该测试装置的两侧。

进一步地，所述的装置的使用方法，所述连接柱7与第一固定环1和第二固定环2之间均通过螺钉固定连接。

所述的装置的使用方法，包括以下步骤：

首先将粘贴物12粘贴在两个试件13之间，构成待测试试件，然后将其装入第一夹具和第二夹具之间固定；再将夹具与固定环分别连接，最后将连接柱与角度传感器分别与拉伸机测试设备连接，即可进行测试。试件主要由平台与垂直于平台的螺纹柱构成，平台可以是圆形，也可以是矩形。

测试过程中通过杆式驱动机驱动夹具旋转，角度传感器记录实时角度，达到试验所需角度后，无级调整角度后用锁紧螺钉固定。

进行拉伸试验，偏转角度计为α，试验中记录的最大力值计为F，试样粘接面积计为A，按下列公式来计算粘接时间不同角度受力剪切强度和扯离强度。

剪切强度=（F/A）sinα

扯离强度=（F/A）cosα

采用该装置，可以完成试件0°～90°之间的实时角度测量，准确完成试件粘接性能测试，采用规定的公式计算剪切强度或扯离强度。

Claims (9)

1.一种多角度测试装置，其特征在于：包括第一固定环（1）和第二固定环（2）；两者均为弧形，相向设置，且沿弧形中部设有腰型槽；第一夹具（3）和第二夹具（4）的一端均设有滚柱，滚柱位于腰型槽内，滚柱旁边的夹具上设有锁紧机构，另一端用于压紧待测试试件，第一夹具（3）与第一固定环（1）之间设有连接有杆式驱动机（5），第二夹具（4）与第二固定环（2）之间安装有角度传感器（6）；第一固定环（1）和第二固定环（2）的弧形外侧还分别连接有连接柱（7）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一固定环（1）和第二固定环（2）中的腰型槽对应的圆心角为90度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一夹具（3）和第二夹具（4）一端设有U型槽，所述的滚柱为圆柱体，圆柱体两端与U型槽的开口固定连接，形成封闭的形状；U型槽与第一固定环（1）和第二固定环（2）不接触。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的锁紧机构为锁紧螺钉，在U型槽上开设有螺纹孔，锁紧螺钉安装在螺纹孔内，其端部接触对应的固定环。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述第一夹具（3）和第二夹具（4）用于压紧待测试试件的一端为方框，内部中空，其一侧壁与U型槽固定连接，该侧壁对面的侧壁设有通孔，通孔内安装有滚花螺母。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第二夹具（4）上设有向第一夹具方向延伸的板体（8），第二固定环（2）上设有支架（9），支架上设有向第一固定环方向延伸的凸板（10），角度传感器（6）位于板体（8）与凸板（10）之间，且位于待测试试正侧面。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述杆式驱动机（5）与角度传感器（6）分别安装在该测试装置的两侧。

8.权利要求1-7任意一项所述的装置的使用方法，其特征在于：所述连接柱（7）与第一固定环（1）和第二固定环（2）之间均通过螺钉固定连接。

9.权利要1-8任意一项所述的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先将粘贴物粘贴在两个试件之间，构成待测试试件，然后将其装入第一夹具和第二夹具之间固定；再将夹具与固定环分别连接，最后将连接柱与角度传感器分别与拉伸机测试设备连接，即可进行测试。